(57)【要約】【課題】  ハーメチックシールの耐圧性を向上させる。【解決手段】  金属基盤１０に形成された円筒状のリード線挿入孔１１内にリード線挿入孔１１の中心軸線に沿うようリード線９を配設する。リード線９周りのリード線挿入孔１１内に粉末ガラス１３を充填する。リード線挿入孔１１の両開口端をリード線９周りに挿入されたプラグ１４，１５によって夫々覆い、その状態で粉末ガラス１３を焼成することにより形成される絶縁封止ガラス１２によってリード線９がハーメチックシールされる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基盤に形成された円筒状のリード線挿入孔内に該リード線挿入孔の中心軸線に沿うようリード線を配設すると共に、リード線周りのリード線挿入孔内に粉末ガラスを充填し、リード線挿入孔の両開口端をリード線周りに挿入されたプラグによって夫々覆うと共に、リード線挿入孔の両開口端をプラグにより覆った状態で粉末ガラスを焼成するようにした電気配線のハーメチックシール方法。
【請求項２】
リード線挿入孔が垂直方向に延びるように金属基盤を配置し、リード線挿入孔の上方開口端を覆うプラグの重量が粉末ガラスの焼成収縮期間中、粉末ガラス層の頂面に加わり続けるようにした請求項１に記載のハーメチックシール方法。
【請求項３】
プラグの外形形状がリード線挿入孔の中心軸線回りの回転体からなる請求項１に記載のハーメチックシール方法。
【請求項４】
上下に分割可能な匡体からなり、該匡体内にはリード線挿入孔が垂直方向に延びるようにして金属基盤を収容可能であり、該匡体の内部室の底面上にはリード線挿入孔の下方開口端を覆うプラグが形成されており、該匡体の内部室の上壁にはプラグ挿入孔が形成されており、該プラグ挿入孔内にはリード線挿入孔の上方開口端を覆うプラグが遊隙をもって挿入されている、請求項１に記載のハーメチック方法を実施するために用いるハーメチックシール治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気配線のハーメチックシール方法およびハーメチックシール治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射弁内の高圧燃料中に配線されているソレノイド駆動用リード線を外部に取出すために、金属基盤に形成された円筒状のリード線挿入孔内にリード線挿入孔の中心軸線に沿うようリード線を配設すると共に、リード線周りのリード線挿入孔内に粉末ガラスを充填し、この粉末ガラスを焼成することによってリード線をハーメチックシールするようにした燃料噴射弁が公知である（例えば非特許文献１を参照）。
【非特許文献１】トヨタ技術公開集、発行番号１４８３８、発行日２００３年６月２０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら粉末ガラスを単に焼成すると焼成することにより形成された絶縁封止ガラスの厚みがリード線の周りでかなり異なり、１０MPa或いは１００MPaを超えるような高圧燃料下ではハーメチックシールについて十分な耐圧性が確保できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために本発明によれば、金属基盤に形成された円筒状のリード線挿入孔内にリード線挿入孔の中心軸線に沿うようリード線を配設すると共に、リード線周りのリード線挿入孔内に粉末ガラスを充填し、リード線挿入孔の両開口端をリード線周りに挿入されたプラグによって夫々覆うと共に、リード線挿入孔の両開口端をプラグにより覆った状態で粉末ガラスを焼成するようにし、それにより電気配線をハーメチックシールするようにしている。
【０００５】
また、本発明によれば、このハーメチックシール方法を実施するためのハーメチックシール治具が、上下に分割可能な匡体からなり、この匡体内にはリード線挿入孔が垂直方向に延びるようにして金属基盤を収容可能であり、匡体の内部室の底面上にはリード線挿入孔の下方開口端を覆うプラグが形成されており、匡体の内部室の上壁にはプラグ挿入孔が形成されており、プラグ挿入孔内にはリード線挿入孔の上方開口端を覆うプラグが遊隙をもって挿入されている。
【発明の効果】
【０００６】
リード線周りにおける絶縁封止ガラスの厚みを全体に亘って均一化することができ、それによってハーメチックシールの耐圧性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
燃料噴射弁の上方部を示す図１を参照すると、１は燃料噴射弁本体、２はニードル弁、３はソレノイドを有するコア、４はスペーサ、５は燃料噴射弁本体１の上端部に固定された上部ケーシング、６は燃料供給路、７は電力供給用コネクタを夫々示す。上部ケーシング５の下側面上に形成された凹所内にはハーメチックシール端子８が嵌着されており、ソレノイドに電力を供給するためのリード線９はこのハーメチックシール端子８を介してコネクタ７に連結されている。
【０００８】
図２および図３を参照すると、ハーメチックシール端子８は一様な厚みの円板状をなす金属基盤１０からなり、図２および図３に示す実施例では金属基盤１０上に４つの円筒状をなすリード線挿入孔１１が形成されている。各リード線挿入孔１１内には各リード線挿入孔１１の中心軸線に沿うようリード線９が配設されており、各リード線９周りのリード線挿入孔１１は粉末ガラスを焼成することにより形成された絶縁封止ガラス１２により埋められている。この絶縁封止ガラス１２によってリード線９がハーメチックシールされる。
【０００９】
図４は従来より行われている通常のハーメチックシール方法を示している。このハーメチックシール方法ではまず初めに粉末ガラスをプレス成形により固めて中空円筒状の粉末ガラスを成形し、この固形状の粉末ガラス１３が図４（Ａ）に示されるようにリード線挿入孔１１内に挿入される。次いでリード線９がこの粉末ガラス１３の中心孔内に挿入される。次いで金属基盤１０全体を１０００℃位まで加熱すると粉末ガラスが溶融して収縮し、図４（Ｂ）に示されるように絶縁封止ガラス１２となる。
【００１０】
ところで粉末ガラス１３を加熱すると金属基盤１０中の金属酸化物が粉末ガラス１３と化学反応を生じてこれらが化学的に結合し、その結果粉末ガラス１３は拘束されるために収縮できなくなる。この場合、リード線挿入孔１１の内壁面の温度分布等により金属酸化物と粉末ガラス１３との化学反応の生じる時期がリード線挿入孔１１の内壁面の位置によって異なり、化学反応が早い時期に生じたところでは粉末ガラス１３はあまり収縮せず、化学反応が遅い時期に生じたところでは粉末ガラス１３がかなり収縮した後に拘束されるので図４（Ｂ）に示されるようにリード線９の周りにおいて絶縁封止ガラス１２の長手方向の厚みが大きく異なることになる。
【００１１】
しかしながらこのようにリード線９の周りにおいて絶縁封止ガラス１２の長手方向の厚みが大きく異なると、絶縁封止ガラス１２の一側に高圧を印加したときに厚みが薄い方の絶縁封止ガラス１２のリード線挿入孔内壁面との結合部、即ちリード線挿入孔内壁面との結合面積の小さな絶縁封止ガラス１２の外周縁に大きな応力が発生し、それによってハーメチックシールの耐圧性が低下してしまう。
【００１２】
一方、図５は本発明によるハーメチックシール方法を示している。本発明によるハーメチックシール方法においてもまず初めに粉末ガラスをプレス成形により固めて中空円筒状の粉末ガラスを成形し、この固形状の粉末ガラス１３が図５（Ａ）に示されるようにリード線挿入孔１１内に挿入される。次いで図５（Ｂ）において符号１４および１５で示されるようなプラグによってリード線挿入孔１１の両開口端が覆われる。次いでリード線９が配設される。もう少し詳細に説明するとリード線挿入孔１１が垂直方向に延びるように金属基板１０が配置され、リード線挿入孔１１の下方開放端はプラグ１４により覆われ、リード線挿入孔１１の上方開放端はプラグ１５により覆われる。次いでリード線９が配設される。
【００１３】
各プラグ１４，１５は夫々中心軸線に沿って延びる貫通孔１６，１７を有しており、これら貫通孔１６，１７内にリード線９が貫通せしめられている。これらプラグ１４，１５の外形形状はリード線挿入孔１１の中心軸線回り、即ち貫通孔１６，１７の中心軸線回りの回転体からなり、互いに対面する各プラグ１４，１５の先端面は半径方向内端から半径方向外端の間において断面円弧状の突状をなす。各プラグ１４，１５は金属基板１０を構成する、例えばコバルトＣｏ、ニッケルＮｉを含む鉄合金、および粉末ガラス１３を構成するガラスと反応しない耐熱材料から形成されており、本発明による実施例では各プラグ１４，１５はカーボンＣから形成されている。
【００１４】
下方のプラグ１４はリード線挿入孔１１内に嵌着される。これに対し、上方プラグ１５はプラグ１５の重量が粉末ガラス１３の焼成の初期から中期、即ち粉末ガラス１３の焼成収縮期間中、粉末ガラス層１３の頂面に加わり続けるようにリード線挿入孔１１内に遊隙をもって挿入される。即ち、上方プラグ１５の重量は粉末ガラス層１３の頂面によって支持されることになる。従って粉末ガラス１３の焼成中に、粉末ガラス１３と金属基盤１０との化学反応の開始時期が場所によって異なったとしても上方プラグ１５の重量により絶縁封止ガラス１２は図５（Ｂ）に示されるようにリード線９周りにおいて長手方向の厚みが均一となるように整形され、従って焼成完了後、プラグ１４，１５が取除かれたときには図５（Ｃ）に示されるように絶縁封止ガラス１２の長手方向の厚みはリード線９周りにおいて均一となる。その結果、絶縁封止ガラス１２には局所的に大きな応力が発生することがなく、斯くして絶縁封止ガラス１２により耐圧性に優れたハーメチックシールを形成することができる。
【００１５】
図６は本発明によるハーメチックシール方法を実施するために用いるハーメチックシール治具を示している。このハーメチックシール治具は下部本体２１と上蓋２２とにより構成された上下に分割可能なカーボンＣ製の匡体２０からなり、この匡体２０内には内部室２３が形成されている。匡体２０内にはリード線挿入孔１１が垂直方向に延びるようにして金属基盤１０が収容されており、匡体２０の内部室２３の底面上にはリード線挿入孔１１の下方開口端を覆うプラグ１４が下部本体２１と一体形成されている。
【００１６】
一方、匡体２０の内部室２３の上壁には、即ち上蓋２２内にはプラグ挿入孔２４が形成されており、これらプラグ挿入孔２４内にはリード線挿入孔１１の上方開口端を覆うプラグ１５が遊隙をもって挿入されている。粉末ガラス１３を焼成する際には金属基盤１０全体をできる限り均一に加熱するために、金属基盤１０は図６に示されるように匡体２０内に収容された状態で炉内で加熱される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】燃料噴射弁の上方部の側面断面図である。
【図２】ハーメチック端子の拡大側面断面図である。
【図３】ハーメチック端子の拡大平面図である。
【図４】従来のハーメチックシール方法を示す図である。
【図５】本発明によるハーメチックシール方法を示す図である。
【図６】ハーメチックシール治具の側面断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
８    ハーメチックシール端子
９    リード線
１０    金属基盤
１１    リード線挿入孔
１２    絶縁封止ガラス
１３    粉末ガラス
１４，１５    プラグ
２０    匡体
２１    下部本体
２２    上蓋
２３    内部室
２４    プラグ挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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